Toxoplasma gondii é um parasito intracelular obrigatório causador da toxoplasmose, uma zoonose cosmopolita que tem alta incidência no mundo todo. A doença pode variar de branda ou assintomática em indivíduos imunocompetentes à doença grave em pacientes imunodeficientes ou fetos de mães com toxoplasmose aguda. Uma das características mais interessantes do T. gondii consiste na sua capacidade de infectar possivelmente todas as células nucleadas de hospedeiros homeotérmicos. Esse processo de invasão é um processo mediado por uma série de moléculas, incluindo aquelas secretadas por organelas especializadas - roptrias, micronemas e grânulos densos. Tais proteínas auxiliam na interação entre protozoário e célula hospedeira, criação e manutenção do vacúolo parasitóforo e egresso do parasito da célula infectada. Nosso grupo tem estudado duas lectinas secretadas pelas micronêmas, MIC1 e MIC4, as quais formam um complexo com a proteína MIC6. Quando o complexo MIC1/MIC4/MIC6 é exposto na membrana plasmática do parasito, as proteínas MIC1 e MIC4 reconhecem receptores glicosilados na célula hospedeira, isso permite uma interação mais forte entre o parasito a célula hospedeira. A escassez de estudos envolvendo a interação entre T. gondii e linfócitos humanos nos fez avaliar o efeito das proteínas recombinantes MIC1 e MIC4 em células linhagem de linfócito T humano Jurkat. Observou-se que essas MICs interagem melhor com células Jurkat a 37oC, sendo essa ligação dependente de seus domínios de reconhecimento de carboidrato. Diversas lectinas tem se mostrado citotóxicas para células de linhagem. Dessa maneira, estimulou-se as células Jurkat com diferentes concentrações de MIC1r ou MIC4r, obtendo-se perda de viabilidade dessas células. Com o uso de marcação com anexin V e iodeto de propídeo e avaliação da clivagem de cromatina, determinou-se que MIC1r e MIC4r causavam apoptose em células Jurkat. Vale ressaltar que MIC1r e MIC4r aumentam a marcação de caspase 3/7/8, sendo que os efeitos citotóxicos desencadeados por essas MICs são revertidos após a incubação com o inibidor pan-caspase Emricasan. A estimulação de células Jurkat com MIC1r ou MIC4r também induziu uma redução do potencial mitocondrial. Em conjunto estes dados sugerem que MIC1r e MIC4r estimulam a morte celular pela ativação da via extrínseca e intrínseca do apoptose. Outros dados adicionais mostraram que as vias utilizadas por essas MICs para causar morte celular em células Jurkat dependem de MAPK JNK e p38, moléculas sinalizadoras intracelulares envolvidas na resposta celular ao estresse. De fato, MIC1r e MIC4r induzem sinalização de estresse às células, o que pode ser observado pela liberação de ROS por meio do complexo NADPH oxidase. Corroborando esses dados, descobriu-se que o agente redutor NAC reduz consideravelmente a marcação de caspase3/7 e iodeto de propídeo nos grupos estimulados com MIC1 ou MIC4. Em conjunto, nossos dados indicam que as proteínas de micronema interagem com receptores presentes nas células linfocíticas humanas de maneira dependente do reconhecimento de carboidratos e causam morte celular na dependência da liberação de ROS e ativação de MAPK.

Toxoplasma gondii is an obligate intracellular parasite that causes toxoplasmosis, a cosmopolitan zoonosis that has a high incidence worldwide. The disease can range from mild or asymptomatic in immunocompetent individuals to severe disease in immunodeficient patients or fetuses of mothers with acute toxoplasmosis. One of the most interesting characteristics of T. gondii is its ability to possibly infect all nucleated cells of homeothermic hosts. This invasion process is mediated by a series of molecules, including those secreted by specialized organelles - rhoptry, microneme, and dense granule. Such proteins help in the interaction between protozoan and host cells, the creation, and maintenance of the parasitophorous vacuole, and the egress of the parasite from the infected cell. Our group has studied two lectins secreted by micronemes, MIC1, and MIC4, which form a complex with the MIC6 protein. When the MIC1/MIC4/MIC6 complex is exposed on the parasite's plasma membrane, the MIC1 and MIC4 proteins recognize glycosylated receptors on the host cell, allowing a stronger interaction between the parasite and the host cell. The scarcity of studies involving the interaction between T. gondii and human lymphocytes led us to evaluate the effect of the recombinant proteins MIC1 and MIC4 on Jurkat human T lymphocyte cells. It was observed that these MICs interact better with Jurkat cells at 37oC, this binding being dependent on their carbohydrate recognition domains. Several lectins have been shown to be cytotoxic to lineage cells. Thus, Jurkat cells were stimulated with different concentrations of MIC1r or MIC4r, resulting in the loss of viability of these cells. Using annexin V and propidium iodide labeling and assessment of chromatin cleavage, rMIC1 and rMIC4 were determined to cause apoptosis in Jurkat cells. It is noteworthy that MIC1r and MIC4r increase caspases 3/7/8 labeling, and the cytotoxic effects triggered by these MICs are reversed after incubation with the pan-caspase inhibitor Emricasan. Stimulation of Jurkat cells with MIC1r or MIC4r also induced a reduction in mitochondrial potential. Taken together, these data suggest that MIC1r and MIC4r stimulate cell death by activating the extrinsic and intrinsic pathways of apoptosis. Additional data showed that the pathways used by these MICs to cause cell death in Jurkat cells depend on MAPK JNK and p38, intracellular signaling molecules involved in the cellular response to stress. In fact, MIC1r and MIC4r induce stress signaling to cells, which can be observed by the release of ROS through the NADPH oxidase complex. Corroborating these data, it was discovered that the reducing agent NAC considerably reduced the labelling of caspases 3/7 and propidium iodide in groups stimulated with MIC1 or MIC4. Taken together, our data indicate that microneme proteins interact with receptors present in human lymphocytic cells in a manner dependent on carbohydrate recognition and cause cell death dependent on ROS release and MAPK activation.